جيولوجيا اقتصادية PDF
Document Details
Uploaded by GenialDada
Tags
Summary
يُلخص هذا المستند جوانب من جيولوجيا النفط، بما في ذلك عمليات توليد النفط، والهجرة، والاحتفاظ به. يغطي مفهومًا معمقًا للكيروجين وأنواعه ودرجات نضج النفط. يسلط الضوء على أنواع النفط ومكوناته وأهم العوامل المؤثرة في هجرة النفط. كما يتناول طرق استكشاف النفط باستخدام تقنيات جيوفزيائية وجيوكيميائية.
Full Transcript
توليد النفط :عملية انتاج النفط من مواد عضوية موجودة داخل صخور المصدر النفطية إذا ما تعرضت - للظروف المناسبة من الضغط ودرجة الحرارة ❌️✔ توليد الهيد وكربونات :يعتقد الجيولوجيين أن النفط والغاز تكون من بقايا كائنات عضوية ماتت من...
توليد النفط :عملية انتاج النفط من مواد عضوية موجودة داخل صخور المصدر النفطية إذا ما تعرضت - للظروف المناسبة من الضغط ودرجة الحرارة ❌️✔ توليد الهيد وكربونات :يعتقد الجيولوجيين أن النفط والغاز تكون من بقايا كائنات عضوية ماتت منذ ماليين - السنين وكلما دفنت الترسبات أعمق فأعمق تعرضت إلى درجة حرارة وضغوط متزايدة أدت إلى صخور رسوبيه وتمر بعمليات كيميائية مكونة مادة جمعية تسمى الكيروجين هي المادة األولية للنفط أنواع المواد العضوية الكيروجين ✔️❌ :أو اختياري أو أنواع - الطحالب البحرية خضراء نفط خفيف جودة عالية - جراتيم الطحالب والبشرة نفط +غاز يعطيني نفط ثقيل جودة قليلة - نباتات أرضية غاز - مواد عضوية ال تنتج عند تحللها ال غاز وال نفط - نضج النفط :عملية وصول النفط إلى درجة التكوين المثلي من المواد العضوية الموجودة داخل صخور - المصدر النفطية بوجود داخل منطقة النافذة النفطية مدى عمق نضج النفط يتراوح ما بين ٤٠٠٠ – ١٥٠٠م تحت سطح األرض و درجة الحرارة شو اللي - يعني ١٨٠ – ٨٠درجة مئوية فوق النافذة النفطية يكون النفط غير ناضج ووتحت النافذة النفطية يحترق النفط ويتحول إلى صلب وغاز - هجرة النفط :هجرة النفط مرحله انتقاليه بين مكانة نشأته ومكان تجمعه يتكون البترول من صخور مصدر - وهاجر إلى صخور أخرى تكون مخزنة وهي التي تنتج النفط وله نوعان : الهجرة األولية انتقال البترول من صخور مصدر إلى المولده يخرج عكس اتجاه جاذبية أرضية بسبب - الضغط على الصخور ألنها غير منفذه . الهجرة الثانوية :حركة البترول داخل الحوض الترسيب بعد خروج الصخور المولده حتى يصل إلى - مناطق مهيأه لحبس النفط المهاجر هنا يهاجر النفط في اتجاه أفقي او رأسي أو مائل اعتماد على الفروق الناتجة عن الضغط واختالف الصخور وهاجر من مناطق ضغط عالي إلى ضغط منخفض العوامل التي تساعد على هجرة النفط : - تضاغط الرواسب :تعرضت رواسب المحتوى على النفط إلى ضغط شديد نتيجة ثقل رواسب إلى تقريب - حبيبات دقيقة المساحة فطرد النفط ليتجه نحو الصخور المجاورة ذات مساميه عالية وضغط منخفض الحركات األرضية العنيفة :تتعرض األرض لحاويه على النفط إلى حركات أرضية عنيفة تعمل على ثنيها - في صورة طيات فيتجه لذلك ويهاجر النفط من أماكن الضغط المرتفع إلى أماكن ضغط منخفض قوة اإلذاعة إلى أعلى :تحتوي طبقات التي يتكون فيها النفط عادة على الماء ويعرف في الماء المقرون - الماء المقرون :هو الماء الذي حبس في مسامات الصخور أثناء ترسبها - النفط أقل كثافة من الماء فيتجه إلى أعلى سطح الماء نتيجة الختالف الوزن نوعي بين الماء والنفط - 1 الخاصية الشعرية :يتحرك النفط راسيا ً إلى أعلى خالل مسامات الصخور الحاوية للنفط معتمدة على - الخاصية الشعرية الضغط المائي :تتحرك المياه الجوفية من مكان إلى آخر نتيجة لقوة الضغط المائي والشيء عن الفروق - في منسوب المياه الجوفية غاز الطبيعي :يتكون الغاز المصاحب النفط واقع تحت ضغط شديد فيتولد ضغط كرد فعل في جميع - االتجاهات خاصة على النفط السائل دالئل مؤيدة لهجرة النفط :وجود النفط في مكامن الصخور نارية - هروب النفط إلى سطح األرض على هيئة بحيرات نفطية نتيجة للصدع - وجود النفط في تتابعات من صخور المصدر العضوية - احتباس الهيدروكربونات :المرحلة األخيرة والمسؤله من تجمع النفط بكميات كبيرة وغالبا تكون اقتصادية - المصيدة النفطية :نظام صخري يعمل على منع استمرار هجرة النفط وتجمع في نطاق هذا النظام - المصيدة :هي نسق هندسي يسمح للنفط والغاز بالتجمع فيه بكميات اقتصادية - السمة الرئيسية للمصيدة :وجود صخر مسامي مقطع الصخور حاب بسة غير منفذه - نطاق العطاء :هو أجزاء المنتج من مس النبض ويختلف سمكة من ٢إلى مئات األمتار - يمكن إنتاج النفط من خط مستوى أو نقطة الهروب حتى قرب الهامة هو أعلى نقطة في المصيدة - OWCسطح تماس النفط والماء :أعمق مستوى إلنتاج النفط - GOCسطح تماس الغاز والنفط :أدنى مستوى إلنتاج الغاز - من الضروري تحديد هذين سطحية بدقة - تجمع واحتباس النفط :المصائد النفطية تجمع واحتباس الهيدروكربونات في هيئات جيولوجيا - أنواع المصائد النفطية :تركيبية /طباقية /مشتركة - مصائد هيدروديناميكية :يمنع الماء النفط من التحرك في اتجاه أعلى الميل يتعرض الماء المتحرك - هيدروديناميكيا في اتجاه أسفل الميل السوائل النفطية +تكون الهيدروديناميكية للماء أكبر من القوة الناتجة بذلك يمنع الماء تحرك النفط لألعلى ويمكن اصطياده دون وجود حاجز غير منفذ النفط بدولة الكويت :تنتج دولة الكويت النفط من تكاوين العصرالكريستالي والجوارسي والغاز الطبيعي - من تكوين العصر حقبة الباليوزوي ❌️✔ مكامن حقول النفط :جنوب شرق الكويت برقان وشمال الكويت الروضتين وغرب الكويت المناقيش - والعبدلي وام قدير حقول في جانب الكويتي والسعودي الخفجي 2 أنواع طرق التنقيب :سطحية وتحت سطحية - مراحل استكشاف من حيث التفاصيل ونوع الدراسات الالزمة : - مرحلة البحث التمهيدي :تجمع ودراسة األبحاث والتقارير عن المنطقة تحت دراسة الطبوغرافية - والجيولوجية الهدف هو تكوين صورة عامة من الوضع الجيولوجي العام للمنطقة مرحلة الدراسات الميدانية :تشمل الدراسات الحقلية والمعملية لتصميم خرائط المنطقة اما ً المناطق الصعبة - ال يوجد لها دراسة فيكتفي بتصميم خرائط ويصاحبها عمليات حفر آبار قليلة ومتوسطة العمق مرحلة الدراسات التفصيلية :تجري المساحات محدودة من منطقة البحث وتشمل جزء بسيط لمنطقة - الدراسات المبدئيه وتزداد كمية ونوعية الدراسات فيها بدرجة كبيرة وتهدف الى بناء خرائط اكثر تفصيال طرق التنقيب الجيولوجية :الدراسات الجيولوجية السطحيّة :دراسة الظروف المناخية وطبوغرافية - وجيولوجية عن طريق مشاهدات مباشرة +منطقة البحث األساسي الذي تبني عليه دراسات تفصيلية وهي الخطوة األولى في الدراسات المبدئيه وتتم دراسة الجيولوجيا السطحية بواسطة الجيولوجيا المباشرة في الحقل وأحيانا استخدام الصور الجوية أو صور األقمار بناء عليها يتم بناء خرائط جيولوجيا وقطاعات الدراسة الطبوغرافية :تمهيدي للدراسة جيولوجياتها بواسطة طرق المساحة الحقلية المختلفة وأحيانا - باستخدام الصور الجوية بناء على دراسة الطبوغرافية تصمم خرائط ذات مقاييس رسم مناسبة وتلعب الصور الجوية وصور األقمار الصناعية في هذا السبل دور هام جدا الطرق السطحية التي يستعان بها في استكشاف المياه األرضية : - ضباب األرض :يرجع هذا الضباب نتيجة لتبخرالمياه األرضية في تلك المناطق الصحراوية - األراضي الراشحة والرطبة :وجود تجمعات مياه على سطح األرض على هيئة رشح أو رطوبة قرب - مستوى األرض وصعود الماء على طريقة الخاصية الشعرية طبوغرافية سطح األرض :يكون مستوى الماء األرضي قريب من سطح األرض في المنخفضات والوديان - مقارنة باألماكن المرتفعة طبوغرافيا ً النباتات المميزة :استدالل بالنباتات الصحراوية على أماكن وجود المياه األرضية وإدالل على نوعيتها - دراسة الظروف المناخيه :دراسة البيانات من كمية األمطار وكمية البخر والنتح معدل تغير درجة الحرارة - والضغط الجوي ودراسة كمية المياه المرشحة إلى باطن األرض مما يؤدي إلى حساب كميات المياه المضافة سنويا إلى رصيد المياه الجوفية في المنطقة الدراسات الجيولوجية تحت السطحية :تعتمد غالبا على فحص العينات الفتاتية بصفة دورية من اآلبار + - عالوة على فحص العينات األسطوانية عالية التكلفة وال يمكن أن تتم كامل القطاع المحفور بالبئر إنما عند مستويات معينة موصي بها مسبقا pay zone طرق التنقيب الجيولوجية في الكشف عن النفط: - في أوائل القرن العشرين شواهد بتروليه مثل البقع النفطية وكان العمل ميداني يقوم برصد رشح النفطي في - معظم الحقول النفطية التي تتم اكتشافها مثل حقل برقان +بدأ التعرف على سطحية وتحت سطحية التصوير الطيفي :سلسلة الند سات أحدث الطرق المسح الجيولوجي لدراسة ثروات األرض المعدنية - والنفطية والمائية من التراكيب الجيولوجية بواسطة التصوير الراداري 3 التصوير الراداري :ال يتأثر بالسحب وال تتيح تحديد أحواض رسوبيه واالختيار السليم لموقع مسح - جيوفيزيائي طرق التنقيب الجيوكيميائية :تعتبر من الطرق المباشرة نتيجة هجرة بعض الهيدروكربونات وتهدف - الدراسات الجيوكيميائية الى تحديد الطبقات القادرة على توليد النفط الصخور الخازنه له وتحديد أنواع الهيدروكربونات الموجودة سواء نفظ أو غاز أو مكثفات طرق التنقيب الجيوكيميائية :سطحية مباشرة – غير مباشرة وتحت سطحية قياس الكربون العضوي و - تحليل مركبات الكيروجين و التحليل الغازي وفتات الصخري الطرق السطحية :مباشرة تعتمد على قياس تركيز الغازات الهيدروكربونية مباشرة في هواء الحر - الطرق الغير مباشرة :تتم البحث عن عناصر األثر أو اتحاداتها في التربة وقد شكلت مع النفط نتيجة تحول - يمر بها النفط أثناء تجمعه وهجرته المختلف التي ّ الطرق تحت سطحية :تستوجب حفر االبار ألجزاء بعض القياسات مثل : - قياس الكربون العضوي :يشمل تحديد كمية الكربون في الصخور وتتراوح بين ٪١٠-٢ - التحليل ألغازي لسائل الحفر والفتات الصخري :تشمل تحديد نسب غازات اإليثان والميثان والبروبان - تحتوي على تركيز عالي تحليل مركبات الكيروجين :تحديد نوع ومراحل نسبة الهيدروجين إلى الكربون في الكيروجين بواسطة - صرف الكيروجين وقياس ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء المنبعثة األهداف من دراسة الجيوكيميائية: - تقييم احواض الترسب /ترجيح احتماالت تواجد تصبغات نفط +غاز /تقدير أعماق الصخور المولده - والخازنة والحابسة /الكشف عن أماكن تركيز الخام المعدني تحت السطح /إعداد خرائط جيوكيميائية طرق التنقيب الجيوفيزيائية :تندرج تحت ما يعرف علم الجيوفيزياء أو علم األرض - علم األرض :علم يهتم بدراسة األرض باستخدام القياسات الفيزيائية للتعرف على الخصائص الفيزيائية - القياسات الجيوفيزيائية أو خصائص الفيزيائية :الكثافة /شدة الضغط /المقاومة الكهربائية /انتشار الموجات - عوامل االستكشاف الفيزيائي :قياس بعض خواص طبيعية للصخور أما على سطح األرض أو بواسطة - المسح الجوي بطائرات مزودة بأجهزة دقيقة وحساسة مثل خواص المغناطيسية والكهربائية واإلشعاعية / معالجة هذه القياسات ووصفها على الخرائط و وقطاعات /تفسير هذه المعلومات لتحديد أنواع الصخور وأعماقها الجيولوجيا :تتضمن دراسة األرض بمشاهد المباشرة للصخور - 4 الجيوفيزياء :تتضمن دراسة األرض المختفية عن الرؤية غير المباشرة بقياس خواصها - الطبيعية بأجهزة مناسبة استخدامات الجيوفيزياء : - مراقبة آبار النفط والغاز /علوم الفضاء /توقع نوعية المياه األرضية /استكشاف النفط والغاز /الرصد - الزلزالي /األعمال الهندسية لمعرفة منسوب المياه . -فسري نوعية المياه األرضية ؟ تحديد نوع أن كان مالح أوعذب او جوفي او ناقص -علم الجيوفيزياء :علم استكشافي لما تحت األرض ويفيد في استكشاف النفط والمعادن والمياه األرضية ورص الزلزال -الطرق الجيوفيزياء ألاستكشاف تحت السطحي :الجاذبية /المغناطيسية /السيزمية /الجيوكربية / الحرارية /اإلشعاعية /الرادارية . الطرق السيزمية :من أهم طرق التنقيب الجيوفيزيائية ألنها تحدد مصادر النفط وتساعدعلى عمليات الحفر - جيوفونات :تسجل زمن وصول الموجات بعد انكسارها أو انعكاسها من سطح األرض الفاصلة - أنواع المسح السيزمي :السيزمية االنعكاسية /الطرق الجيوكهربية /الطرق اإلشعاعية /الرادار - طريقة الرادار :أحدث الطرق الكهروالمغناطيسية تتيح إمكانية الرؤية المباشرة لما هو تحت األرض - ودفين ️✔❌ استخدامات تكنولوجيا الرادار :تستخدم االستكشاف في المياه تحت السطحية وتحدد كميات المياه ومعمل - تصرفها وتسربها في الكويت يتم مشروع البحث عن المياه واألنهار القديمة في صحراء الكويت االستشعار عن بعد :علم دراسة هدف دون اتصال مباشر به - الماسح اإللكتروني :قادر على تصوير األرض دون أن تتأثر بعوامل الطقس الجوية من امطار وغيوم - وعواصف عكس الصور ضوئية التي تتأثر بهذه العوامل علل التصوير على األرض ؟ عوامل الطقس الجوي من امطار وغيوم - الصور الرادارية :قادر على اختراق سطح األرض إلى عمق 40م - -مجاالت استخدام االستشعار عن بعد :دراسات جيولوجية /دراسة مجال تلوث المياه /مجال الجغرافيا / استخدامات أرضية /مجال البحار ويمكن عن طريق الصور الضوئية من نوع راسم الخرائط والصور الرادارية تحديد الفوالق وطية و سطح عدم توافق ويعرف االستشعار عن بعد انه دراسة علم بهدف دون االتصال مباشر 5 حفر االبار :وظيفة رئيسية ألي بئر نفطي هي إنتاج النفط والغاز المصاحب له ليس كل اآلبار المحفورة لها عمليات بترول مشابهة -أنواع اآلبار :آبار استكشافية /آبار منتجة ومفتوحة اإلنتاج /آبار منتجه ولكنها مغلقة سطحيا ً /آبار مغلقة غير منتجه مسدوده بأحكام /آبار مغلقة نهائيا ً ومهجورة تتكون االبار من جزئين هما :معدات سطحية تسمى معدات رأس البئر أو شجرة الميالد و وظيفتها الحماية - والسيطرة على معدات اإلنتاج والضغط بالبئر و معدات تحت سطحية طرق حفر االبار :جهاز الحفر المطرقي أو الدقاق اما الطرق الحديثة أكثر سرعة ودقة تدعى الحفر الدوراني أو الحفر توجيهي. الحفر المطرقي :عملية بطيئة يستخدم فيها حبل فوالذي يحمل قطع ثقيلة تدعى اللقمة يصل طولها من ٤-٢م وقطرها ٣٢- ١٠سم ترفع وتسقط بواسطة هذا الحبل تخترق األرض وتصرفها أعمق فأعمق يعتمد معدل الحفر بهذه الطريقة على عدة عوامل أهمها :المثقاب /المسافة بين المثقاب وسطح األرض /سرعة سقوط المثقاب /قطر البئر المراد حفره /نوعية الصخور المحفورة الحفر الدوراني :األكثر شيوعا يعمل بالمثقاب يثقب باألرض ويثبت لقمة المثقاب الدوار بنهاية سلسة من األنابيب بواسطة طاولة دوار وبدوران األنبوب تجوف طبقات التربة والصخر كلما زاد أعمق البئر يتم إضافة أطوال من انابيب ويزيد طول أنبوب المثقاب عن ٧٥٠٠م موائع الحفر :ال يمكن حفر آبار عميقة بدون الموائع وهي عبارة عن خليط من الطين وبعض المواد الكيميائية المطحونة والتي تخلط بالماء والزيت سائل غليظ القوام تختلف أنواع الماء ودرجة تركيز األمالح به من مكان آلخر و تغير نوع المائع أثناء حفر البئر الواحد وذلك حسب طبيعة التتابع المحفور فوائد استخدام طين الحفر :تشحيم وتبريد لقمة الحفر /حمل الفتات الصخري إلى السطح /تعليق نواتج الحفر في المائع /التحكم في الضغط /تثبيت التكوين الصخري المحيط بجدار البئرين الداخل /قوة الطفو الصعوبات التي تواجه عمليات الحفر : حدوث انفجار في البئر /هروب موائع الحفر /انهيار الفتات الصخري /الحفر الموجه 6 أنتاج البروتين من النفط :يمكن إنتاج البروتينات من النفط الستخدامها كعالف الحيوانات عن طريق البارفينات األولية في وسط مائي بين ٣٥ | ٢٥يحتوي على مركبات عضوية نفطية وأحواض كـ نشادر كلوريد الكالسيوم كبرتات المغنيسيوم و حمض الفوسفوريك واألكسجين أنتاج كبريت النفط :يعتبر أحد الشوائب نفط الخام ويستخدم %80من الكبريت مستخلص من النفط في إنتاج حمض الكبريتيك مستوى سطح البحر :هو المستوى الذي يستقر عند المياه في البحار وياخذ القيمة صفر عوامل التي تؤثر على تغيير مستوى سطح البحر :عوامل داخلية النشأة مثل زالزل بحريه تسونامي وعوامل خارجية النشأة مثل المد والجزر و عوامل طويلة األمد مثل ذوبان الجليد واالحتباس الحراري طبيعة الرواسب البحرية :رواسب منطقة شاطئية كبير ومتوسط و ناعم رواسب الرصيف القاري رمال متوسطه رواسب المياه العميقه رسوبيات ناعمه ❌️✔ العمل الجيولوجي للمياه األرضية : -عمل هدام يقوم الماء األرضي باإلذابة التفاضلية لبعض انواع الصخور التي تتكون من كربونات الكالسيوم الحجر الجيري مؤدي إلى كهوف ومغارات و حفر وعاية و انهيارات أرضية -عمل بناء يقوم الماء األرضي بترسيب ما أذابه من معادن في نفس مكان الهدم يكون ظواهر مثل صواعد و هوابط فتعمل على تالحم الرواسب لتكون الصخور رسوبيه وشعب مرجاني وتعمل على تركيز الخامات االقتصادية الهامة خامات الحديد من العمل جيولوجيا للمياه األرضية الصواعد والهوابط 7